الكالسيوم عنصر أساسي لجسم الإنسان. يساعد في الحفاظ على الضغط الأسموزي وتوازن الحمض والقاعدة في الجسم. ويلعب دورًا رئيسيًا في العديد من العمليات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية.
في السنوات الأخيرة، استُخدم كربونات الكالسيوم على نطاق واسع في الأغذية، إذ يُضاف لتلبية احتياجات الجسم من الكالسيوم. يُستخدم كربونات الكالسيوم كمُكمّل غذائي، ومُخَمِّر، ومُثبِّت، ومُلَوِّن.
مع ذلك، لا توجد معايير محددة لكربونات الكالسيوم الصالحة للأكل. فالأبحاث المتعلقة بعمليات الإنتاج، واختيار المواد الخام، ومراقبة الشوائب غير كافية. كما أن الدراسات المتعلقة بمورفولوجيا المنتج، وحجم الجسيمات، وتطوير المعدات محدودة. كما أن الأبحاث المتعلقة بكربونات الكالسيوم المتخصصة لمختلف الأغذية غير كافية.
الكالسيوم الغذائي تصنيف الكربونات
يُستخدم كربونات الكالسيوم على نطاق واسع في صناعة الأغذية نظرًا لمحتواه العالي من الكالسيوم، وعدم سميته، وعدم تسببه في التهيج، ولونه الأبيض، وسهولة معالجته، وانخفاض تكلفته. أما بالنسبة لطرق المعالجة، فيمكن أن يكون كربونات الكالسيوم الصالحة للأكل كربونات كالسيوم خفيفة (نانوية) مصنوعة كيميائيًا. كما يمكن أن يكون كربونات كالسيوم ثقيلة مصنوعة من الحجر الجيري المطحون، والكالسيت، وأصداف المحار.
من منظور مصدر الكالسيوم، يُمكن تصنيع كربونات الكالسيوم الصالحة للأكل من مواد خام معدنية مثل الكالسيت والحجر الجيري والدولوميت. كما يُمكن تصنيعها من مواد الكتلة الحيوية مثل الأصداف وقشور البيض. حاليًا، يُنتج معظم كربونات الكالسيوم الصالحة للأكل من مواد خام معدنية، مع تزايد الأبحاث حول مصادر الكتلة الحيوية.
مع ذلك، يتميز كربونات الكالسيوم المُستخرجة من مواد الكتلة الحيوية بمزايا من حيث التوافر البيولوجي والنقاء. ومع ذلك، لا تزال هناك تحدياتٌ تتعلق بالتصنيع والسلامة الصحية واستقرار المواد الخام.
عملية إنتاج كربونات الكالسيوم الغذائية
كربونات الكالسيوم مادة خام مهمة تُستخدم على نطاق واسع في صناعات الأغذية والأدوية ومستحضرات التجميل وغيرها. تشمل طرق إنتاجها الرئيسية طريقة المحلول، وطريقة الطور الغازي، وطريقة الفيتات. تُعد طريقة المحلول عملية إنتاج متطورة وواسعة الاستخدام. أما طريقة الطور الغازي فهي عملية ناشئة تتميز بارتفاع الإنتاجية والنقاء، ولكنها تتطلب معدات متطورة. أما طريقة الفيتات فهي عملية صديقة للبيئة، إلا أنها لا تزال تواجه تحديات تقنية.
طريقة الحل
تتضمن طريقة الحل تفاعل مواد خام مثل الحجر الجيري أو الباريت لإنتاج كربونات الكالسيوم. وتتميز هذه الطريقة بانخفاض تكلفة الإنتاج وبساطة العمليات وسهولة متابعتها.
خطوات التشغيل المحددة هي كما يلي:
- إعداد المواد الخام: سحق الحجر الجيري إلى مسحوق وخلطه بالماء وفقًا لنسبة وصيغة محددة.
- التفاعل والتكوين: تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع، ينتج التفاعل كربونات الكالسيوم.
- الغربلة والتجفيف: يتم غربلة كربونات الكالسيوم المنتجة ثم تجفيفها للحصول على منتج على شكل مسحوق.
طريقة الطور الغازي
تتضمن طريقة الطور الغازي تفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مع غاز ثاني أكسيد الكربون تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين لإنتاج كربونات الكالسيوم. وتتميز هذه الطريقة بقدرتها على إنتاج منتجات عالية النقاء، إلا أنها تتطلب معدات متطورة وتكلفتها مرتفعة نسبيًا.
خطوات التشغيل المحددة هي كما يلي:
- إعداد مصدر الغاز: قم بتخزين غاز ثاني أكسيد الكربون في خزان الغاز لضمان جودة الغاز المستقرة.
- تفاعل الفصل: حقن هيدروكسيد الكالسيوم وغاز ثاني أكسيد الكربون في مفاعل للتفاعل تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين، لتشكيل كربونات الكالسيوم.
- الفصل والسحق: غربلة وسحق مسحوق كربونات الكالسيوم الناتج للحصول على منتج عالي النقاء.
طريقة حمض الفيتيك
تتضمن طريقة الفيتات تفاعل حمض الفيتيك مع الكربونات لإنتاج كربونات الكالسيوم. ميزتها الرئيسية هي أنها صديقة للبيئة، إذ لا تُنتج مياه صرف صحي أو انبعاثات عوادم. إلا أن هذه التقنية لم تنضج بعد، ولا تزال تواجه تحديات تقنية.
خطوات التشغيل المحددة هي كما يلي:
- إعداد المواد الخام: إضافة حمض الفيتيك إلى خليط يحتوي على المواد الخام الكربونية، ثم التحريك والتفاعل والترسيب.
- الفصل بالترسيب: يتم فصل كربونات الكالسيوم المتكونة أثناء التفاعل عن طريق الترسيب، ثم الغسيل والتجفيف بالهواء.
- الغربلة والتجفيف: سحق وغربلة وتجفيف كربونات الكالسيوم المترسبة والمغسولة والمجففة بالهواء للحصول على المنتج النهائي.
إنتاج وتطبيق كربونات الكالسيوم في صناعة الأغذية
كربونات الكالسيوم الثقيلة الصالحة للأكل: تُسحق المواد الخام، مثل الكالسيت والحجر الجيري والطباشير والأصداف، أولًا، ثم تُغذّى في آلة طحن (مطحنة أسطوانية عمودية). تُنقل المواد المطحونة بواسطة تدفق الهواء إلى جهاز تصنيف. تُجمع المواد ذات الدقة المطلوبة عبر جامع غبار نبضي أو جامع إعصاري، ثم تُنقل إلى عملية التعبئة والتغليف. تُعاد المواد التي لا تستوفي معيار الدقة لمزيد من الطحن. بالإضافة إلى هذه الخطوات، يُوسّع العديد من منتجي كربونات الكالسيوم الصالحة للأكل خطوات المعالجة لتعزيز نقائها. على سبيل المثال، يتم اختيار المواد الخام وغسلها مبكرًا، وتُضاف عمليات فرز الألوان وإزالة الحديد والتعقيم أثناء الإنتاج أو بعده.
يُستخدم كربونات الكالسيوم على نطاق واسع كمكمل غذائي في الأطعمة الصحية المدعمة بالكالسيوم، ومنتجات المعكرونة، وحبوب الإفطار، والبسكويت، ومنتجات الألبان، والكبسولات الهلامية، والمشروبات، والعديد من المنتجات الأخرى. في منتجات المعكرونة، يعمل كربونات الكالسيوم كمُعزز للكالسيوم، عادةً على شكل مسحوق ذي شبكة 400-800. كما يُساعد على تبييض الدقيق ومنحه النعومة، مما يُحسّن مظهره. كمُحسّن للخبز، يزيد كربونات الكالسيوم من محتوى الكالسيوم، ويُقلل من الأكريلاميد، ويمنع تكتل المسحوق، مما يُحسّن تركيبة المخبوزات مثل الخبز، وكعك الذرة، والكعك. كما يُستخدم كربونات الكالسيوم في منتجات الألبان والمشروبات لزيادة محتوى الكالسيوم.
خاتمة
في الختام، يلعب كربونات الكالسيوم دورًا محوريًا في صناعة الأغذية، ليس فقط كمصدر أساسي للكالسيوم، بل أيضًا في تحسين جودة وقيمة مختلف المنتجات الغذائية. وتجعله تطبيقاته المتعددة في إثراء الأغذية، وتحسين قوامها ومظهرها، وتركيبتها العامة، مكونًا أساسيًا لا غنى عنه. وبفضل فعاليته من حيث التكلفة، وسلامته، وفوائده الوظيفية، لا يزال كربونات الكالسيوم يُستخدم على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من المنتجات الغذائية، مما يُسهم في تعزيز الصحة ورضا المستهلك.
مسحوق ملحمي
مسحوق ملحميأكثر من ٢٠ عامًا من الخبرة في صناعة المساحيق فائقة النعومة. ندعم بنشاط تطوير المساحيق فائقة النعومة، مع التركيز على عمليات التكسير والطحن والتصنيف والتعديل. تواصل معنا للحصول على استشارة مجانية وحلول مُخصصة! فريقنا من الخبراء مُلتزم بتقديم منتجات وخدمات عالية الجودة لتعزيز قيمة معالجة مساحيقك. إيبك باودر - خبيرك الموثوق في معالجة المساحيق!